Nyob rau hauv lub yoj thev naus laus zis ntawm lub xyoo pua 21st, lithium- ion roj teeb tau ntsiag to nkag mus rau txhua lub ces kaum ntawm tib neeg lub neej nrog lawv lub zog tshwj xeeb ntom ntom thiab ntau yam kev siv. Los ntawm cov xov tooj smartphones mus rau lub tsheb hluav taws xob, los ntawm lub zog cia chaw nres tsheb mus rau aerospace, muaj cov lithium - ion roj teeb muaj nyob txhua qhov chaw. Txawm li cas los xij, qhov "lub siab lub zog" ntawm cov thev naus laus zis niaj hnub no tsis tshwm sim thaum hmo ntuj; nws txoj kev taug mus rau kev ywj pheej tau ua tiav nrog kev nyuaj ntawm kev tshawb nrhiav kev tshawb fawb thiab kev txawj ntse ntawm kev lag luam innovation.
Scientific Genesis: Los ntawm Laboratory mus rau Nobel Glory
Zaj dab neeg ntawm lithium- roj teeb ion pib thaum xyoo 1970 thaum cov kws tshawb fawb tau xav nrhiav lub teeb yuag, siab -zog- lub zog ntom ntom los txhawb kev loj hlob ntawm cov khoom siv hluav taws xob. Xyoo 1970, Panasonic Hluav Taws Xob Ua Haujlwm hauv Nyij Pooj thiab Asmeskas tub rog ntawm nws tus kheej tau tsim cov khoom siv cathode tshiab -carbon fluoride- tso lub hauv paus rau kev lag luam ntawm lithium - ion roj teeb. Tib lub xyoo, MS Whittingham ntawm Exxon Corporation siv titanium disulfide ua cov khoom siv cathode thiab nws yog xim hlau lithium ua cov khoom siv anode kom ua tiav lub ntiaj teb thawj lithium roj teeb qauv. Txawm hais tias cov roj teeb lithium los ntawm lub sijhawm no tau ntsib teeb meem kev nyab xeeb uas tiv thaiv kev saws me nyuam, lawv tsis ntseeg tau taw qhia txoj hauv kev rau kev txhim kho thev naus laus zis tom ntej.
Qhov hloov pauv tiag tiag tuaj rau xyoo 1980 thaum xibfwb John B. Goodenough tau tshawb pom cov txheej txheem txheej txheem lithium cobalt oxide (LiCoO₂). Cov khoom siv no tsis tsuas yog nce lub roj teeb lub zog thiab lub zog ceev tab sis kuj tseem txhim kho nws txoj kev nyab xeeb. Qhov kev tshawb pom ntawm lithium cobalt oxide ua rau kev hloov pauv ntawm lithium-ion roj teeb los ntawm chav kuaj mus rau kev lag luam ua tau. Tom qab ntawd, RR Agarwal thiab JR Selman ntawm Illinois Institute of Technology pom tias lithium ions tuaj yeem cuam tshuam rau hauv graphite, qhib kev taw qhia tshiab rau kev tshawb fawb txog cov khoom siv anode rau lithium{10}}ion roj teeb. Xyoo 1991, Sony Corporation tau ua tiav thawj zaug kev lag luam lithium{13}} ion roj teeb, kos npe rau kev nkag ntawm lithium{14}} ion roj teeb rau hauv loj - nplai siv tau.
Xyoo 2019, John B. Goodenough, Stanley Whittingham, thiab Akira Yoshino tau sib koom ua ke muab khoom plig Nobel hauv Chemistry rau lawv txoj kev koom tes zoo rau thaj tsam lithium{2}} ion roj teeb. Qhov kev qhuas no tsis tsuas yog lees paub lawv tus kheej cov kev ua tiav tab sis kuj tau lees paub qhov tseem ceeb ntawm lithium-ion roj teeb thev naus laus zis. Los ntawm lub chaw soj nstuam mus rau lub yeeb koob ntawm Nobel nqi zog, lithium - roj teeb lithium ua tiav lawv cov kev hloov pauv ntawm kev tshawb fawb txog kev loj hlob mus rau kev loj hlob ntawm thev naus laus zis ntau xyoo dhau los.
Kev Lag Luam Kev Lag Luam: Los ntawm High - Kev Ua Lag Luam Kawg mus rau Lub Neej Txhua Hnub
Cov txheej txheem kev lag luam ntawm lithium - ion roj teeb tsis zoo sailing. Thaum ntxov, vim yog cov nqi siab thiab cov kev txwv thev naus laus zis, lithium{2}} roj teeb lithium feem ntau yog siv hauv cov khoom siv hluav taws xob siab - kawg xws li cov khoos phis tawj thiab camcorders. Txawm li cas los xij, nrog kev nce qib thev naus laus zis tsis tu ncua thiab kev ua tiav ntawm cov khoom loj- teev, tus nqi ntawm lithium- ion roj teeb maj mam txo qis, thiab lawv cov kev ua tau zoo txuas ntxiv mus, ua rau lawv nkag mus rau hauv kev lag luam dav.
Cov xov tooj smartphones yog qhov tseem ceeb tsav tsheb tom qab qhov nrov ntawm lithium-ion roj teeb. Nrog kev nce ntawm cov xov tooj smartphones zoo li Apple lub iPhone, cov neeg siv khoom xav tau roj teeb lub neej ntev tau loj hlob exponentially. Lithium-Ion roj teeb, nrog rau lawv lub zog siab ceev thiab lub neej ntev, tau dhau los ua lub zog tseem ceeb rau lub xov tooj smartphones. Niaj hnub no, yuav luag txhua lub xov tooj smartphone tau nruab nrog lithium- ion roj teeb, ua rau nws yog ib feem tseem ceeb ntawm lub neej niaj hnub.
Kev nce ntawm cov tsheb fais fab txuas ntxiv ua kom nrov ntawm lithium{0}} ion roj teeb rau qhov siab tshiab. Kev vam meej ntawm cov tuam txhab hluav taws xob tsheb xws li Tesla ua rau cov neeg siv khoom pom lub peev xwm thiab qhov zoo ntawm cov tsheb fais fab. Raws li lub hauv paus tseem ceeb ntawm cov tsheb fais fab, kev ua haujlwm ntawm lithium- ion roj teeb ncaj qha txiav txim siab qhov kev tsav tsheb thiab kev nyab xeeb ntawm lub tsheb hluav taws xob. Nrog kev nce qib thev naus laus zis tsis tu ncua, lub zog ceev ntawm lithium- ion roj teeb tau nce ntxiv, thiab cov nqi tau txo qis, ua rau cov tsheb hluav taws xob maj mam txav los ntawm siab - kev lag luam kawg mus rau kev lag luam loj. Niaj hnub no, cov tsheb hluav taws xob tuaj yeem pom txhua qhov chaw ntawm txoj kev, thiab lithium - roj teeb lithium tau nkag mus rau ntau txhiab tsev neeg.
Ntxiv nrog rau cov neeg siv khoom siv hluav taws xob thiab tsheb hluav taws xob, kev siv lithium{0}}ion roj teeb hauv lub zog cia khoom kuj tseem nthuav dav. Nrog rau txoj kev loj hlob sai ntawm lub zog tauj dua tshiab, lub zog khaws cia thev naus laus zis tau dhau los ua qhov tseem ceeb los daws qhov tsis sib xws ntawm kev siv hluav taws xob thiab kev xav tau. Lithium-Ion roj teeb, nrog rau lawv lub zog siab ceev, lub neej ntev, thiab kev nyab xeeb siab, tau dhau los ua cov cuab yeej nyiam hauv thaj chaw cia khoom. Hauv cov xwm txheej xws li kab hluav taws xob- sab nraud cia, faib lub zog cia, thiab lub zog cia hauv tsev, lithium- roj teeb ion ua lub luag haujlwm tseem ceeb. Lawv tsis tsuas yog du tawm cov kab sib chaws sib hloov thiab txhim kho kev siv hluav taws xob zoo tab sis kuj tseem muab lub zog thaub qab rau tsev neeg, ua kom muaj kev nyab xeeb hluav taws xob.
Technological Innovation: Los ntawm Kua rau Khoom thiab Tshaj
Txawm hais tias muaj kev vam meej zoo heev ntawm lithium{0}} roj teeb ion, cov kws tshawb fawb tseem tsis tau tso tseg kev tshawb nrhiav. Tam sim no, lithium-Ion roj teeb thev naus laus zis tau nce mus rau lub zog ntau dua, kev nyab xeeb dua, thiab kev ua neej ntev dua. Ntawm lawv, cov khoom siv- lub xeev cov roj teeb raug suav hais tias yog qhov hloov pauv tseem ceeb rau tiam tom ntej ntawm roj teeb thev naus laus zis.
Cov khoom siv- lub xeev cov roj teeb siv cov khoom siv hluav taws xob tsis siv cov kua electrolytes, hauv paus ntsiab lus hais txog cov teeb meem kev nyab xeeb los ntawm lithium dendrite kev loj hlob. Nyob rau tib lub sijhawm, cov khoom siv electrolytes muaj ntau dua ionic conductivity, ua rau cov roj teeb kom ua tiav lub zog ceev dua thiab ceev them ceev. Nyob rau hauv xyoo tas los no, ntau lub tuam txhab thiab cov chaw tshawb fawb tau ua qhov tseem ceeb hauv kev ua haujlwm ntawm cov khoom siv roj teeb - xeev. Piv txwv li, CALB Group tau qhia txog nws "Wujie" tag nrho -khoom- lub xeev roj teeb thev naus laus zis, nrog lub zog ceev txog li 430Wh / kg thiab muaj peev xwm tshaj 50Ah. CATL npaj kom ua tiav kev ua tiav hauv cov txheej txheem tsim khoom ntawm tag nrho -khoom- lub xeev cov roj teeb los ntawm 2026 thiab tso tawm tag nrho -khoom- lub xeev roj teeb nrog lub zog siab, muaj kev tiv thaiv ib puag ncig, thiab kev nyab xeeb siab.
Ntxiv rau cov khoom siv- lub xeev cov roj teeb, cov roj teeb tshiab xws li sodium- roj teeb ion thiab lithium- roj teeb cua kuj tseem nyob hauv kev txhim kho tas li. Cov thev naus laus zis no txhua tus muaj lawv cov yam ntxwv tshwj xeeb thiab xav tias yuav ntxiv lossis hloov lithium-ion roj teeb yav tom ntej, sib koom ua ke txhawb kev nce qib hauv kev cia lub zog.
Cov Kev Sib Tw thiab Cov Sijhawm: Txoj Kev rau Kev Txhim Kho Kom Zoo
Txawm li cas los xij, txoj kev taug kev mus rau kev ywj pheej ntawm lithium{0}}ion roj teeb tsis yog qhov nyuaj. Nrog rau kev thov thoob ntiaj teb rau kev loj hlob ntawm lub zog huv si, kev lag luam lithium-ion roj teeb kev lag luam ntsib ntau yam teeb meem, suav nrog kev txwv tsis pub siv, kev cuam tshuam ib puag ncig, thiab teeb meem rov ua dua tshiab. Lithium, raws li cov khoom siv tseem ceeb rau lithium- ion roj teeb, muaj kev faib tsis sib xws thiab nyuaj rau kuv. Raws li qhov kev thov nce ntxiv, qhov kev pheej hmoo ntawm cov peev txheej tsis txaus maj mam tshwm sim. Tib lub sijhawm, cov txheej txheem tsim khoom ntawm lithium- ion roj teeb ua rau qee qhov kev ua qias tuaj ib puag ncig, suav nrog cov dej khib nyiab thiab cov pa tawm. Kev pov tseg tsis raug ntawm cov roj teeb siv kuj tuaj yeem cuam tshuam rau ib puag ncig.
Txhawm rau daws cov teeb meem no, cov kws tshawb fawb tab tom tshawb nrhiav cov ntaub ntawv tshiab thiab cov txheej txheem thev naus laus zis. Piv txwv li, los ntawm kev tsim cobalt-dawb lossis qis- cov ntaub ntawv cobalt cathode thiab txhim kho cov roj teeb rov ua dua tshiab kom txo tau kev vam khom ntawm cov peev txheej lithium; los ntawm kev txhim kho cov txheej txheem ntau lawm thiab ntxiv dag zog rau kev saib xyuas ib puag ncig kom txo tau ib puag ncig muaj kuab paug thaum tsim khoom. Tsis tas li ntawd, kev sib pauv thev naus laus zis thoob ntiaj teb thiab kev koom tes kuj tseem ntxiv dag zog los txhawb kev sib koom ua ke ntawm cov qauv kev tshaj lij thiab kev txhawb nqa cov thev naus laus zis tshiab.
Xaus: Cov lus dab neeg Democratization ntawm Lub Zog Lub Zog
Los ntawm lub yeeb koob ntawm Nobel nqi zog mus rau qhov muaj nyob rau hauv lub neej niaj hnub, lithium{0}} roj teeb lithium tau sau cov lus dab neeg niaj hnub thev naus laus zis democratization ntau xyoo dhau los. Lawv tsis tau hloov pauv tib neeg txoj kev ua neej xwb tab sis kuj tau ua kom muaj kev vam meej ntawm lub zog huv si kiv puag ncig. Nyob rau yav tom ntej, nrog kev nce qib thev naus laus zis tsis tu ncua thiab nthuav dav daim ntawv thov, lithium- ion roj teeb yuav txuas ntxiv ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev khaws cia lub zog. Thiab peb tos ntsoov rau cov thev naus laus zis tshiab xws li lithium- ion roj teeb uas tshwm sim los pab txhawb txoj kev loj hlob ntawm tib neeg lub neej.